Le matériau semi-conducteur dioxyde de vanadium (VO₂) présente un large potentiel d’application dans le domaine de la détection optique proche infrarouge grâce à sa bande interdite étroite et sa transition métal-isolant réversible (MIT). Cet article utilise une pulvérisation magnétron à courant continu avec une cible métallique de vanadium combinée à un traitement de recuit pour préparer avec succès un film VO₂ (M1) à phase monoclinique sur un substrat de silicium de type p. Sa surface présente une structure granulaire homogène et dense. À température ambiante, le VO₂ (M1) croît de façon préférentielle le long du plan à basse énergie (011), tandis qu’à 70 ℃, la phase principale est la phase rutile VO₂ (R). Un détecteur photoélectrique proche infrarouge à structure métal-semi-conducteur-métal (MSM) (Ag/VO₂/Ag) a été construit. Sous une polarisation de 1,5 V et une illumination proche infrarouge de 980 nm, ce dispositif présente d’excellentes performances de réponse photoélectrique à température ambiante. Lorsque la densité de puissance lumineuse incidente est de 0,07 mW/cm², la responsivité et le taux de détection spécifique atteignent leur pic, respectivement 109,06 mA/W et 2,33×10¹⁰ Jones, avec des temps de montée et de décroissance de la réponse photoélectrique de 0,256 s et 0,427 s respectivement. L’analyse des caractéristiques en fonction de la température indique que la responsivité de l’appareil dans la plage de température de 20~80 ℃ augmente de manière monotone avec la température, principalement en raison de la transition structurale M1→R de VO₂ qui entraîne une augmentation de la concentration des porteurs. De plus, l’appareil maintient une bonne performance de réponse photoélectrique dans une large gamme spectrale de 455 à 1 100 nm.

pulvérisation magnétron à courant continu;VO₂;transition métal-isolant;proche infrarouge;détecteur photoélectrique